(57)【要約】【課題】２相流を安定化する及び／又は少なくとも液体と気体の流れに実質的に分離し、望ましくは実質的に最小化することができる装置を提供する。【解決手段】液体の豊富な流れを優先的に表面に沿って流すことにより、２相流を液体の豊富な流れと気体の豊富な流れに分離する液浸リソグラフィ装置。【選択図】図８
2010050454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する基板テーブルと、
前記基板の、若しくは前記基板テーブルによって保持された基板の表面、又は前記基板テーブル及び前記基板の両方から、２相流で液体及び気体を除去するハンドリング構造であって、該ハンドリング構造は、表面を有し且つ前記２相流を第一流れと第二流れに分離する相分離器を備え、前記第一流れが前記２相流より高い液体対気体比を有し且つ前記表面に沿って流れ、前記第二流れが前記２相流より高い気体対液体比を有する、流体ハンドリング構造と、を備えるリソグラフィ装置。
【請求項２】
前記相分離器が、第一及び第二壁を有し且つ液体が優先的に該第一壁に沿って流れるように構成された流路を備え、前記第一壁が前記表面を画定する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記相分離器が、前記第一壁に沿って流れる前記液体が入るように構成されたウェットチャンバをさらに備える、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記ウェットチャンバが、前記第一壁及び仕切りにより画定されたスリットによって前記流路に接続される、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記流路が前記ウェットチャンバに入る点にて前記第一壁が前記第二壁より低くなるように、前記第一壁が湾曲する、請求項３又は４に記載の装置。
【請求項６】
前記相分離器が、疎液性通気膜によって前記ウェットチャンバから分離された気体抽出流路をさらに備える、請求項３から５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記相分離器が、前記ウェットチャンバの壁に画定された液体抽出開口をさらに備え、前記液体抽出開口が前記疎液性通気膜より低くなっている、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記相分離器が排液経路をさらに備え、それによって液体を前記ウェットチャンバから、前記基板とパターン付き放射ビームを前記基板に投影するように構成された投影システムとの間の空間に排液することができる、請求項６又は７に記載の装置。
【請求項９】
前記相分離器が、前記第二壁の開口を介して前記流路に接続されたドライチャンバをさらに備える、請求項２から８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記相分離器が、第一及び第二壁によって画定されたチャンバ、及び前記第二壁を通して前記チャンバに入る複数の流路を備え、前記流路が、前記第二壁に対してある角度に配置され、したがって前記流路から前記チャンバに入る２相流が、少なくとも部分的に前記第一壁に沿った液体の流れと前記第二壁に沿った気体の流れに分離する、前記請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
前記相分離器が、壁によって画定され且つその長さの少なくとも一部にわたって実質的に円形の断面を有する導管と、前記壁に設けられた実質的に螺旋形の構造とを備える、前記請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
前記相分離器が、前記気体抽出導管の外面と前記導管の内面との間に環状ギャップを画定するように、前記導管の一部の中に配置された気体抽出導管をさらに備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記表面が部分的に、抽出できる液体が通る多孔質部材、望ましくは板によって画定される、前記請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
前記相分離器が、追加の気体を前記２相流に追加する気体供給部をさらに備える、前記請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
表面から２相流で液体及び気体を除去する流体ハンドリング構造であって、表面を有し且つ前記２相流を第一流れと第二流れに分離する相分離器を備え、前記第一流れが前記２相流より高い液体対気体比を有し且つ前記表面に沿って流れ、前記第二流れが前記２相流より高い気体対液体比を有する、流体ハンドリング構造。
【請求項１６】
請求項１５に記載の流体ハンドリング構造を備える乾燥デバイス。
【請求項１７】
請求項１５に記載の流体ハンドリング構造を備える液浸メトロロジーデバイス。
【請求項１８】
基板に隣接する空間に閉じ込められた液体を通してパターンの像を前記基板に投影し、
気体を有する２相流で前記基板から液体を除去し、
前記２相流を第一流れと第二流れに分離することを含み、前記第一流れが、前記２相流より高い液体対気体比を有し且つ表面に沿って流れ、前記第二流れが、前記２相流より高い気体対液体比を有する、デバイス製造方法。
【請求項１９】
前記投影及び除去が同時に実行される、又は前記除去が前記投影を実行した後に実行される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
多孔板によって２つの部分に分割された導管又はチャンバであって、第一部分が実質的に液体で充填される導管又はチャンバと、
前記第一部分を部分的に画定する前記多孔板の表面に気泡が残るのを実質的に防止するように、液体を前記第一部分に供給し、前記液体中にカレントを発生するカレント発生器と、を備える液体気体分離器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は液体除去デバイス、特にリソグラフィ装置又はメトロロジー装置内で、又はそれと組み合わせて使用可能な液体除去デバイス、さらに液体除去及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。このような場合、代替的にマスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つ又は幾つかのダイの一部を含む）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、順次パターンが与えられる互いに近接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。従来のリソグラフィ装置は、いわゆるステッパ及びスキャナを含む。ステッパでは、パターン全体をターゲット部分に１回で露光することによって各ターゲット部分が照射される。スキャナでは、基板を所定の方向(「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行にスキャンしながら、パターンを所定の方向（「スキャン」方向）に放射ビームでスキャンすることにより、各ターゲット部分が照射される。
【０００３】
[0003]  投影システムの最終要素と基板の間の空間を充填するように、リソグラフィ投影装置内の基板を水などの比較的高い屈折率を有する液体に液浸することが提案されている。液体は蒸留水であることが望ましいが、別の液体を使用することができる。本発明の実施形態は液体に関して説明されている。しかし別の流体が、特にウェッティング流体、非圧縮性流体及び／又は屈折率が空気より高い、望ましくは屈折率が水より高い流体が適切なこともある。気体を除く流体が特に望ましい。そのポイントは、露光放射は液体中の方が波長が短いので、結像するフィーチャの小型化を可能にすることができることである。（液体の効果は、システムの有効開口数（ＮＡ）を大きくでき、焦点深さも大きくすることと見なすこともできる。）固体粒子（例えば石英）が懸濁している水、又はナノ粒子の懸濁（例えば最大１０ｎｍの最大寸法の粒子）がある液体などの、他の液浸液も提案されている。懸濁粒子は、これが懸濁している液体と同様の屈折率又は同じ屈折率を有しても、有していなくてもよい。適切になり得る他の液体は、例えばデカリンのような芳香族、又はフルオロハイドロカーボンなどの炭化水素、又は水溶液である。
【０００４】
[0004]  基板又は基板及び基板テーブルを液体の浴槽に浸すこと（例えば米国特許ＵＳ４，５０９，８５２号参照）は、スキャン露光中に加速すべき大きい塊の液体があることでもある。これには、追加のモータ又はさらに強力なモータが必要であり、液体中の乱流が望ましくない予測不能な効果を引き起こすことがある。
【０００５】
[0005]  液浸装置内で、液浸液は流体ハンドリングシステム又は装置によって取り扱われる。実施形態では、流体ハンドリングシステムは液浸流体を供給することができ、したがって流体供給システムとすることができる。実施形態では、流体ハンドリングシステムは流体を閉じ込めることができ、したがって流体閉じ込めシステムとすることができる。閉じ込められた流体が液体である場合、流体閉じ込めシステムは液体閉じ込め構造を有することができる。実施形態では、流体ハンドリングシステムは流体にバリアを提供することができ、したがってバリア部材とすることができる。実施形態では、流体ハンドリングシステムは、例えば液体を例えば非接触ガスシールとして閉じ込めるなど、液体の取扱いに役立てるために、流体（気体など）の流れを生成又は使用することができる。実施形態では、液浸液を液浸流体として使用することができる。その場合、流体ハンドリングシステムは液体ハンドリングシステムとすることができる。
【０００６】
[0006]  提案されている構成の１つは、液体供給システムなどの液体ハンドリングシステムのためのものである。液体供給システムは、液体閉じ込め構造を使用して、基板の局所区域に、及び投影システムの最終要素と基板の間にのみ液体を提供する（基板は通常、投影システムの最終要素より大きい表面積を有する）。これを配置構成するために提案されている１つの方法が、ＰＣＴ特許出願公開ＷＯ９９／４９５０４号で開示されている。図２及び図３に図示されているように、液体が少なくとも１つの入口によって基板上に、望ましくは最終要素に対する基板の動作方向に沿って供給される。液体は、投影システムの下を通過した後に少なくとも１つの出口によって除去される。つまり、基板が−Ｘ方向にて要素の下でスキャンされると、液体が要素の＋Ｘ側にて供給され、−Ｘ側にて取り上げられる。図２は、液体が入口を介して供給され、低圧源に接続された出口によって要素の他方側で取り上げられる構成を概略的に示したものである。図２の図では、液体が最終要素に対する基板の動作方向に沿って供給されるが、こうである必要はない。最終要素の周囲に配置された入口及び出口の様々な方向及び数が可能である。一例が図３に図示され、ここでは各側に４組の入口と出口が、最終要素の周囲の規則的パターンで設けられる。
【０００７】
[0007]  局所液体供給システムがあるさらなる液浸リソグラフィの解決法が、図４に図示されている。液体が、投影システムＰＳのいずれかの側にある２つの溝入口によって供給され、入口の半径方向外側に構成された複数の別個の出口によって除去される。入口及びは、投影される投影ビームが通る穴を中心に有する板に配置することができる。液体は、投影システムＰＳの一方側にある１つの溝入口によって供給され、投影システムＰＳの他方側にある複数の別個の出口によって除去されて、投影システムＰＳと基板Ｗの間に液体の薄膜の流れを引き起こす。どの入口と出口の組み合わせを使用できるかの選択は、基板Ｗの動作方向によって決定することができる（他の組合せの入口及び出口は動作しない）。
【０００８】
[0008]  欧州特許出願公開ＥＰ１４２０３００号及び米国特許出願公開ＵＳ２００４−０１３６４９４号では、ツイン又はデュアルステージ液浸リソグラフィ装置の概念が開示されている。このような装置は、基板を支持する２つのテーブルを備える。第一位置にあるテーブルで、液浸液がない状態でレベリング測定を実行し、液浸液が存在する第二位置にあるテーブルで、露光を実行する。あるいは、装置は１つのテーブルのみを有してよい。
【０００９】
[0009]  ＰＣＴ特許出願公開ＷＯ２００５／０６４４０５号は、液浸液が閉じ込められないオールウェット構成を開示している。このようなシステムでは、実質的に基板の上面全体が液体で覆われる。これが有利なのは、基板の上面全体が実質的に同じ状態に曝露しているからである。これは、基板の温度制御及び処理にとって有利なことがある。ＷＯ２００５／０６４４０５号では、液体供給システムが投影システムの最終要素と基板の間のギャップに液体を提供する。露光中に投影システムの最終要素と基板の間にあるこの液体は光学液である。この液体は、基板の残りの部分の上に漏れることができる。基板テーブルの縁部にあるバリアは、液体が逃げるのを防止し、したがって制御された方法で基板テーブルの上面からこれを除去することができる。液浸液の範囲を画定する液体のメニスカスは、投影システムから離れている。このようなシステムは基板の温度制御及び処理を改良することができるが、それでも液浸液の蒸発が生じることがある。その問題の軽減に役立つ１つの方法が、米国特許出願公開ＵＳ２００６／１１９８０９号に記載され、ここでは全ての位置で基板Ｗを覆うカバー部材が提供される。カバー部材は、液浸液を自身と基板及び／又は基板を保持する基板テーブルの上面との間に延在させるように構成される。
【発明の概要】
【００１０】
[0010]  液浸リソグラフィ装置では、２相流（つまり混合した液体と気体の流れ）が往々にして生じる。２相流は、大部分の気体の流れの中に液体の小滴がある流れから、大部分の液体の流れの中に気体の泡があるものまで生じ得る。２相流はその間にある全ての可能性を含むが、気体が液体中に溶解するか、気体と液体が分離し、整然と並んで流れる場合を除く。例えば液浸液のメニスカスを安定させるために気体の流れと液体の抽出を使用する局所液浸システムでは、安定化気体流の気体で実質的な量の液体が掃き取られ、抽出される。２相流は問題を引き起こすことがある。液浸液が気体中に蒸発すると、飽和しない場合は、局所的冷却を引き起こすことがある。２相流は、例えば気体中に散在する大量の液体により不安定であることが多い。このような不安定な流れは、大量の液体の不規則な運動により、及び抽出流路内の圧力の変動により、振動を引き起こすことがある。また、気体、液体、及び気体と液体の様々な混合物に対処するためにポンプ及び配管を設計すると、複雑さ及び費用が加わる。
【００１１】
[0011]  例えば２相流を安定化する、及び／又は少なくとも液体と気体の流れに実質的に分離し、望ましくは実質的に最小化することができる改良型の装置を提供することが望ましい。
【００１２】
[0012]  本発明の態様によれば、基板を保持する基板テーブルと、基板テーブルの、若しくは基板テーブルによって保持された基板の表面、又は基板テーブル及び基板の両方から、２相流で液体及び気体を除去する流体ハンドリング構造とを備えるリソグラフィ装置が提供される。流体ハンドリング構造は、表面を有し且つ２相流を第一流れ及び第二流れに分離する相分離器を備える。第一流れは、２相流よりも高い液体対気体比を有し、且つ表面に沿って流れる。第二流れは、２相流より高い気体対液体比を有する。
【００１３】
[0013]  本発明の態様によれば、表面から２相流で液体及び気体を除去する流体ハンドリング構造が提供される。流体ハンドリング構造は、表面を有し且つ２相流を第一流れと第二流れに分離する相分離器を備える。第一流れは、２相流より高い液体対気体比を有し、且つ表面に沿って流れる。第二流れは、２相流より高い気体対液体比を有する。実施形態では、乾燥デバイスが流体ハンドリング構造を備える。実施形態では、液浸メトロロジーデバイスが流体ハンドリング構造を備える。
【００１４】
[0014]  本発明の態様によれば、基板に隣接する空間に閉じ込められた液体を通してパターンの像を基板に投影することを含むデバイス製造方法が提供される。方法は、気体を有する２相流で基板から液体を除去し、２相流を第一流れと第二流れに分離することをさらに含む。第一流れは、２相流より高い液体対気体比を有し、且つ表面に沿って流れる。第二流れは、２相流より高い気体対液体比を有する。
【００１５】
[0015]  本発明の態様によれば、多孔板によって２つの部分に分離された導管又はチャンバを備える液体気体分離器が提供され、第一部分は実質的に液体で充填される。分離器は、第一部分を部分的に画定する多孔板の表面に気泡が残るのを実質的に防止するように、液体を第一部分に供給するように構成され、液体中にカレントを発生するカレント発生器を備える。実施形態では、液浸システムを有するリソグラフィ装置又はメトロロジーデバイスは分離器を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
[0016]  次に、本発明の実施形態を添付の略図を参照しながら、ほんの一例として説明する。図面では対応する参照記号は対応する部品を示している。
【００１７】
【図１】[0017]本発明の実施形態によるリソグラフィ装置を示した図である。
【図２】[0018]リソグラフィ投影装置内で使用する流体ハンドリング構造を示した図である。
【図３】[0018]リソグラフィ投影装置内で使用する流体ハンドリング構造を示した図である。
【図４】[0019]リソグラフィ投影装置内で使用するさらなる流体ハンドリング構造を示した図である。
【図５】[0020]基板テーブル上に保持された基板上の液浸液の局所領域を制御するために流体を取り扱う構造、及び基板から液体を除去する液体除去デバイスを含む、本発明の実施形態の基板ステージの部分を示した図である。
【図６】[0021]本発明の実施形態による液体除去デバイスを含むリソグラフィ装置の基板ステージの他の構成を示した図である。
【図７】[0022]図５の流体ハンドリング構造の部分を形成するバリア部材を示した断面図である。
【図８】[0023]本発明の実施形態による流体ハンドリング構造の部分を形成するバリア部材の構成を示した断面図である。
【図９】[0024]本発明のさらなる実施形態による流体ハンドリング構造の部分を形成するバリア部材の２相抽出構成を示した断面図である。
【図１０】[0025]本発明のさらなる実施形態による流体ハンドリング構造の部分を形成するバリア部材の２相抽出構成を示した断面図である。
【図１１】[0026]本発明のさらなる実施形態による流体ハンドリング構造の部分を形成するバリア部材の２相抽出構成を示した断面図である。
【図１２】[0027]本発明のさらなる実施形態による流体ハンドリング構造の部分を形成するバリア部材の２相抽出構成を示した斜視部分切り取り図である。
【図１３】[0028]本発明のさらなる実施形態による流体ハンドリング構造の部分を形成するバリア部材の２相抽出構成を示した斜視部分切り取り図である。
【図１４】[0029]普通の円筒形管内の２相流を示した断面図である。
【図１５】[0030]本発明の実施形態で使用可能な円筒形管内の２相流を示した断面図である。
【図１６】[0031]本発明の実施形態で使用可能な別の円筒形管内の２相流を示した断面図である。
【図１７】[0032]本発明の実施形態で使用可能なさらなる円筒形管を示した斜視図である。
【図１８】[0033]本発明の実施形態で使用可能なさらなる円筒形管を示した斜視図である。
【図１９】[0034]本発明の実施形態で使用可能なさらなる円筒形管を示した斜視図である。
【図２０】[0035]本発明の実施形態で使用可能なさらなる円筒形管を示した斜視図である。
【図２１】[0036]図２１Ａから図２１Ｄは、本発明の実施形態で使用可能な液体気体分離器を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
[0037]  図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示したものである。この装置は、
−  放射ビームＢ（例えばＵＶ放射又はＤＵＶ放射）を調節するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬ、
−  パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するように構成され、特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第一ポジショナＰＭに接続された支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ、
−  基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第二ポジショナＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴ、及び
−  パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに与えられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つ又は複数のダイを含む）に投影するように構成された投影システム（例えば屈折投影レンズシステム）ＰＳを備える。
【００１９】
[0038]  照明システムは、放射の誘導、整形、又は制御を行うための、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気型等の光学コンポーネント、又はその任意の組み合わせなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。
【００２０】
[0039]  支持構造ＭＴはパターニングデバイスを保持する。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否かに応じた方法で、パターニングデバイスを保持する。この支持構造ＭＴは、パターニングデバイスを保持するために、機械的、真空、静電気等のクランプ技術を使用することができる。支持構造ＭＴは、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスが例えば投影システムなどに対して確実に所望の位置にくるようにできる。本明細書において「レチクル」又は「マスク」という用語を使用した場合、その用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義と見なすことができる。
【００２１】
[0040]  本明細書において使用する「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分にパターンを生成するように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。ここで、放射ビームに与えられるパターンは、例えばパターンが相シフトフィーチャ又はいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分における所望のパターンに正確には対応しないことがある点に留意されたい。一般的に、放射ビームに与えられるパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイスの特別な機能層に相当する。
【００２２】
[0041]  パターニングデバイスは透過性又は反射性でよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型(alternating)相シフトマスク、ハーフトーン型(attenuated)相シフトマスクのようなマスクタイプ、さらには様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小さなミラーのマトリクス配列を使用し、そのミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを与える。
【００２３】
[0042]  本明細書において使用する「投影システム」という用語は、使用する露光放射、又は液浸液の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システム及び静電気光学システム、又はその任意の組合せを含む任意のタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「投影レンズ」という用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影システム」という用語と同義と見なすことができる。
【００２４】
[0043]  ここに示している本装置は透過タイプである（例えば透過マスクを使用する）。あるいは、装置は反射タイプでもよい（例えば上記で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する、又は反射マスクを使用する）。
【００２５】
[0044]  リソグラフィ装置は２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のパターニングデバイステーブル）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使用するか、１つ又は複数の他のテーブルを露光に使用している間に１つ又は複数のテーブルで予備工程を実行することができる。
【００２６】
[0045]  図１を参照すると、イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受ける。放射源とリソグラフィ装置とは、例えば放射源がエキシマレーザである場合に、別々の構成要素であってもよい。このような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラー及び／又はビームエクスパンダなどを備えるビームデリバリシステムＢＤの助けにより、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへと渡される。他の事例では、例えば放射源が水銀ランプの場合は、放射源がリソグラフィ装置の一体部分であってもよい。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤとともに放射システムと呼ぶことができる。
【００２７】
[0046]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調節するアジャスタＡＤを備えていてもよい。通常、イルミネータの瞳面における強度分布の外側及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれ、σ-outer及びσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。また、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。また、イルミネータを用いて放射ビームを調整し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。
【００２８】
[0047]  放射ビームＢは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ上に保持されたパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに入射し、パターニングデバイスによってパターンが与えられる。放射ビームＢはパターニングデバイスＭＡを通り抜けて、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームを集束する投影システムＰＳを通過する。第二ポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば干渉計デバイス、リニアエンコーダ又は容量センサ）の助けにより、基板テーブルＷＴを、例えば放射ビームＢの経路において様々なターゲット部分Ｃに位置決めするように正確に移動できる。同様に、第一ポジショナＰＭ及び別の位置センサ（図１には明示されていない）を使用して、例えばマスクライブラリから機械的に検索した後に、又はスキャン中に、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めすることができる。一般的に、支持構造ＭＴの移動は、第一ポジショナＰＭの部分を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）の助けにより実現できる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第二ポジショナＰＷの部分を形成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを用いて実現できる。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、支持構造ＭＴをショートストロークアクチュエータのみに接続するか、固定してもよい。パターニングデバイスＭＡ及び基板Ｗは、パターニングデバイスアラインメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アラインメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。図示のような基板アラインメントマークは、専用のターゲット部分を占有するが、ターゲット部分の間の空間に配置してもよい（スクライブラインアラインメントマークとして知られる）。同様に、パターニングデバイスＭＡ上に複数のダイを設ける状況では、パターニングデバイスアラインメントマークをダイ間に配置してもよい。以下でさらに説明する流体ハンドリング構造ＩＨは、投影システムＰＳと基板Ｗの間で液浸液の局所領域を制御する。
【００２９】
[0048]  図示のリソグラフィ装置は以下のモードのうち少なくとも１つにて使用可能である。
１．ステップモードにおいては、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに与えたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一静的露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光で像が形成されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
２．スキャンモードにおいては、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期的にスキャンされる一方、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する（つまり単一動的露光）。支持構造ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）及び像反転特性によって求めることができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向における）幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分の（スキャン方向における）高さが決まる。
３．別のモードでは、支持構造ＭＴはプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルＷＴを移動又はスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルＷＴを移動させる毎に、又はスキャン中に連続する放射パルスの間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに容易に利用できる。
【００３０】
[0049]  上述した使用モードの組合せ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードを追加的又は代替的に利用できる。
【００３１】
[0050]  本発明の実施形態は液浸リソグラフィ装置に関する。図５は、さらに詳細に基板ステージに対する流体ハンドリング構造を概略的に平面図で示している。特に、リソグラフィ装置内で液浸液の流れを供給し、制御するために流体ハンドリング構造１２が提供される。実施形態では、投影システムＰＳ（この図では図示せず）の最終要素と基板Ｗ及び／又は基板テーブルの間の空間に液浸液を供給し、閉じ込めるために流体ハンドリング構造が提供される。（本明細書で基板に言及した場合、それは反対のことが明記されていない限り、代替的又は追加的に基板テーブルへの言及を含むことに留意されたい）。この構造は液体除去デバイス１００を含み、以下でさらに説明される。基板Ｗ上で実行される一連の露光及び測定の過程で、基板テーブルＷＴは投影システムＰＳ及び流体ハンドリング構造１２に対して高速及び高加速度で移動する。様々な時に、例えば基板上の縁部ダイを露光し、センサブロックＦＩＤ内に設けられたセンサを使用して測定する時に、基板の縁部が液浸液１１の局所的な塊の下を通過することがある。これによって、及び基板テーブルＷＴの大きい加速度又は方向転換によって、液浸液１１の塊から液滴又は薄膜が離脱することがある。液滴が、基板、基板テーブル及び／又はセンサＦＩＤ上に残ることがある。基板上に残った液滴は、以上で検討したように問題を引き起こし得る。液滴は、局所的な冷却を、したがって基板の歪みを引き起こすことがある。液滴は、溶解又は懸濁した汚染物質を付着させる、及び／又は環境から汚染物質を引きつける。したがって、本発明の実施形態による液体除去システム１００は、液浸液の塊のメニスカスを安定化させることにより、基板上に残る液滴の生成を最小化するように意図される。
【００３２】
[0051]  本発明の実施形態による追加の液体除去デバイス２００を設けて、基板Ｗ上に残った液体があれば全て除去することができる。一連の露光中に基板テーブルが投影システムの下を正常に移動すると、その下の基板が掃き取られるように、液体除去デバイス２００は投影システムに対して所定の位置に固定することができる。液体除去デバイス２００は自身のポジショナを備えることができる。液体除去デバイス２００は、流体ハンドリング構造１２が本発明の実施形態による液体除去システム１００を有していない場合に使用することができる。例えば、流体ハンドリング構造１２は、図２から図４に示し、上述したタイプの流体ハンドリング構造の１つとすることができる。又は、例えば参照により本明細書に組み込まれた米国特許出願公開ＵＳ２００４−０２０７８２４号に開示されたように、液浸液を閉じ込めるためにガスナイフを使用するタイプとすることができる。
【００３３】
[0052]  本発明の実施形態による液体除去デバイスは、代替的又は追加的にリソグラフィ装置の他の位置に配置することができる。例えば図６に示すように、液体除去デバイス３００は、基板テーブルＷＴａ上で基板が露光される露光ステーションと、例えば基板テーブルＷＴｂ上の基板などを測定する測定ステーションとの間に配置することができる。測定ステーションで取得する測定値は、レベルセンサＬＳを使用した基板の高さマップとすることができる。基板は、測定ステーションで基板テーブルに装填し、取り出すことができる。液体除去デバイス３００は、ステーション間を移動する場合に基板テーブルがその下を通過するにつれ、基板全体が掃き取られるように、十分に大きく、適切に配置することができる。液体除去デバイス４００は、測定するとともに基板を乾燥するために、測定ステーションに配置することができる。液体除去デバイス４００は自身の位置決めシステムを備えることができる。液体除去デバイスはリソグラフィデバイスの外側に、例えばトラック内に配置することができる。これは、本明細書で説明する液体除去デバイス２００、３００、４００のいずれとも同じ特徴部を有する。
【００３４】
[0053]  提案されている別の構成は、バリア部材を有する流体ハンドリングシステムを提供する。このような構成が図７に図示されている。実施形態では、バリア部材と基板の表面との間にシールが形成される。実施形態では、シールはガスシールなどの非接触シールである。シールは液浸液を閉じ込め、したがってメニスカスを生成することができる。したがって、シール付近に液浸液のメニスカスがある。露光する光が閉じ込められた液浸液を通過するので、これを光学液と見なすことができる。
【００３５】
[0054]  流体ハンドリング構造が図７に概略的に描かれている。これは局所的液浸システムの部分を形成する。流体ハンドリング構造は、液浸液を制御し、特にこれを投影システムＰＳの最終要素と基板Ｗの間の空間に供給して閉じ込めるように構成される。流体ハンドリング構造の主要部分はバリア部材１２であり、これは投影システムの最終要素と基板の間にある空間の境界の少なくとも一部に沿って延在する。バリア部材１２は、使用時には投影システムに対してＸＹ面では実質的に静止しているが、Ｚ方向（光軸の方向）には多少の相対運動があってもよい。
【００３６】
[0055]  バリア部材１２は、投影システムＰＳの最終要素と基板Ｗの間の空間１１に液体を少なくとも部分的に封じ込めることができる構造である。液浸液は液体供給導管１４を介して提供され、つまりこれは入口であり、基板表面と投影システムの最終要素の間にある空間を充填する。空間は、投影システムＰＳの最終要素の下に配置され、それを囲むバリア部材１２によって少なくとも部分的に区切られる。液体は、入口−出口１３を介して空間に供給し、そこから除去することができる。バリア部材１２は、投影システムの最終要素よりわずかに上まで延在することができる。液体レベルが最終要素の上まで上昇することがあり、したがって液体のバッファが設けられる。バリア部材１２は、その上端が実施形態では投影システム又はその最終要素の形状に非常に一致することができる内周を有し、例えば円形でよい。底部では、内周がイメージフィールドＩＦの形状に非常に一致し、例えば長方形でよいが、そうである必要はない。
【００３７】
[0056]  空間内の液体１１は、液体除去デバイス１００の部分を形成する液体抽出導管１５によって基板の表面全体上に零れることが防止される。液体抽出導管１５は複数のオリフィスと流体連絡している。オリフィスは、液浸液によって占有された空間の周囲に配置された液体開口を形成する。これらのオリフィスの形状及び構成は、液浸液からの液滴の離脱又は液浸液への気泡の進入を軽減又は最小化するように、液浸液１１のメニスカス１６を制御し、特にこれを安定化させる働きをする。本明細書では複数のオリフィス又は開口に言及しているが、複数のオリフィス又は開口は、単一のオリフィス又は開口でもよく、これは環状とすることができる。
【００３８】
[0057]  本発明の実施形態では、液体除去デバイスの開口は、バリア部材１２の下面を覆い、適切に整形された１つ又は複数の口を有する板で画定すると都合がよい。実施形態では、開口は個々のノズルとすることができる。開口はそれぞれ、バリア部材の下面と同一平面にあるか、そこから突出することができる。
【００３９】
[0058]  局所液浸システムでは、液体が基板の局所領域にのみ提供される。液体によって充填された空間１１、つまりリザーバは、平面図が基板の上面より小さい。リザーバは、基板Ｗが投影システムＰＳの下で移動している間、それに対して実質的に静止したままである。液浸システムの別のカテゴリは、基板Ｗの全体及び任意選択で基板テーブルＷＴの一部が液体の槽に浸される槽型構成である。さらなるカテゴリは、液体が閉じ込められないオールウェットの解決法である。この構成では、基板の上面全体及び任意選択で基板テーブルの全部又は部分が、液浸液の薄膜に覆われる。図２から図５の液体供給デバイスはいずれもこのようなシステムで使用することができるが、その密封特徴部が存在しないか、動作しないか、通常ほど効率的でないか、それ以外にも局所区域のみに液体を密封するには有効でない。他の構成も可能であり、以下の説明から明白になるように、本発明の実施形態はいずれのタイプの液体供給システムでも実現することができる。
【００４０】
[0059]  液浸リソグラフィ装置では、大量の液浸液が往々にして基板の近傍から抽出される。そうする際に、例えば環境からの空気などの気体が液浸液とともに抽出されるのが普通である。これは特に、局所液浸液のメニスカスを固定するために液体抽出を使用する局所流体ハンドリングシステムにて生じる。液体と気体を２相流で一緒に抽出する場合は、生じる不規則な流れにより、及び／又はその不規則な流れによる抽出点での圧力変動により振動が引き起こされることがある。したがって、２相流の液体と気体を少なくとも部分的に、及び望ましくは可能な限り多く分離することが望ましい。往々にして完全に分離する必要はない。というのは、液体の流れの中に小さい割合の気体がある、又は気体の流れの中に小さい割合の液体があっても、このような望ましくない振動を引き起こさない傾向があるからである。２相流が導管の規模で均質である、例えば液体中の小さい泡の「気泡状流」であるか、気体中の小さい液滴の「霧状流」である場合、望ましくない振動は回避される。粒子の分離も望ましい。というのは、これが液体の蒸発量を減少させる傾向があるからである。これは、蒸発によって引き起こされる望ましくない局所冷却を減少させる。
【００４１】
[0060]  したがって、本発明の実施形態は、基板テーブル及び流体ハンドリング構造を備えるリソグラフィ装置を提供する。基板テーブルは基板を保持するように構築される。流体ハンドリング構造は、基板テーブル及び／又は基板テーブルによって保持される基板の表面から２相流で液体及び気体を除去するように構成される。流体ハンドリング構造は、表面を有して、２相流を第一流れ及び第二流れに分離するように構成された相分離器を備え、第一流れは、２相流より高い液体対気体比を有し且つ表面に沿って流れ、第二流れは、２相流より高い気体対液体比を有する。
【００４２】
[0061]  液体含有率が高い流れ（液体の豊富な流れとも呼ぶ）を表面に沿って流すことにより、混合した２相流の２つの相を十分に分離して、望ましくない振動及び不均一な流れを減少させることができる。液体は、以下で検討するような手段のいずれか１つ又はその組み合わせによって、表面に沿って望ましく流れるように促進することができる。
【００４３】
[0062]  実施形態では、相分離器は第一及び第二壁を有し、液体が第一壁に沿って優先的に流れるように構成され、第一壁が表面を画定する流路を備える。流路の形状は、例えば遠心力が液体を第一壁上へと誘導するように方向転換を提供することにより、液体が第一壁に沿って流れるのを促進するように設計される。代替的又は追加的に、流路の形状は、サイクロン流を引き起こし、液体を外方向に壁へと誘導するような形状とすることができる。別の可能性では、液体が重力により、又は重力の助けで分離されるほど、流路の形状が２相流を十分に減速させる。
【００４４】
[0063]  実施形態では、第一壁は第二壁よりも親液性である。液浸性とは、液体がリソグラフィ表面に対して９０°未満、望ましくは７５°、５０°又は２５°未満の接触角を有する、という意味である。表面は任意の適切な表面処理によって、例えばコーティング又は表面のレリーフによって親液性にするか、それを作成する材料によって親液性にすることができる。表面のレリーフは、規則的なパターン又は不規則な粗さとすることができる。
【００４５】
[0064]  実施形態では、相分離器は、第一壁に沿って流れる液体が入るように構成されたウェットチャンバをさらに備える。この方法で、液体の豊富な流れをチャンバ内へと誘導し、そこからそれを気体の豊富な流れから分離できることにより、表面で達成された分離を固定することができる。液体の豊富な流れの経路は直線である、及び／又は下向きであることが望ましい。
【００４６】
[0065]  実施形態では、ウェットチャンバは第一壁及び仕切りによって画定されたスリットによって流路に接続される。スリットの幅は、スリットが装置の使用時に予想される流量にて液体の豊富な流れによって実質的に充填され、それによって気体がウェットチャンバに入れないことを実質的に保証するように、仕切りによって画定することができる。また、スリット幅は、毛管力により液体のみがスリットを入ることが実質的に促進されるように選択することができる。
【００４７】
[0066]  実施形態では、相分離器は第二壁の開口を介して流路に接続されたドライチャンバを備える。これで、実質的に液体がない状態で、ドライチャンバから気体を抽出することができる。
【００４８】
[0067]  実施形態では、流路がウェットチャンバに入る点にて、第一壁が第二壁より低くなるように、第一壁が湾曲している。この構成で、重力が液体の流れ及び気体からの分離を補助する。また、第一壁は、液体の流れがウェットチャンバから出て逆流するのを実質的に防止するダムを形成するように構成することができる。
【００４９】
[0068]  実施形態では、相分離器は、疎液性通気膜によってウェットチャンバから分離された気体抽出流路を備える。疎液性膜は、液体が気体抽出流路に入るのを実質的に防止する。膜に適切な材料は、使用する液浸液によって決定される。液浸液が水である場合は、多孔質のフルオロポリマ膜、特に熱機械的に膨張したポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）及び「ゴアテックス」という商標で販売されている他のフルオロポリマ製品などの疎水性膜を使用することができる。
【００５０】
[0069]  このような実施形態では、相分離器はウェットチャンバ内に突出し、疎液性通気膜の下に開口を有する液体抽出導管を備えることができる。液体抽出導管の位置は、実質的に液体のみが抽出され、ウェットチャンバ内での液体と気体の分離が促進されるように設定することができる。
【００５１】
[0070]  実施形態では、相分離器は排液経路を備える。排液経路によって、液体をウェットチャンバから、パターン付き放射ビームを基板に投影するように構成された投影システムの最終要素と基板の間の空間へと排液することができる。この構成で、液浸液を投影ビームの経路内へと直接再循環させ、流体ハンドリングシステムに出入りする液体の流れを減少させることができる。
【００５２】
[0071]  実施形態では、相分離器は、第一及び第二壁によって画定されたチャンバ、及び第二壁を通ってチャンバに入る複数の流路を備える。流路は、流路からチャンバに入る２相流が少なくとも部分的に、第一壁に沿った液体の流れと第二壁に沿った気体の流れへと分離されるように、第二壁に対してある角度に構成される。このような実施形態では、１つ又は複数の流路の方向及びチャンバの形状はそれぞれ、液体と気体の分離を促進するように設計される。例えば、流路の１つは、２相流が第一壁に遭遇すると急に方向転換し、それによって液体がそれに沿って流れるのを促進するように構成することができる。
【００５３】
[0072]  実施形態では、相分離器は、チャンバ内で流路の開口に隣接する複数の流れ誘導構造をさらに備える。流れ誘導構造は、開口から通じる流路を画定する湾曲表面を有することができ、流路は少なくともその長さの一部にわたって開口からフレア状に広がる。湾曲表面は、流路が少なくとも９０°、望ましくは１８０°曲がるように構成することができる。この方法で、流路は、２相混合物の適切な流れによって、そのサイクロン及び／又は遠心力が液体を分離し、望ましくは第一壁を辿ることが保証されることを保証することができる。
【００５４】
[0073]  実施形態では、相分離器は、例えば自身上に提供された親液性コーティング及び／又は自身上に提供された親液性の表面レリーフによって提供される親液性表面を有する導管を備える。上述したように、親液性とは、液体が親液性表面に対して９０°未満、望ましくは７５°、５０°、又は２５°未満の接触角を有するという意味である。
【００５５】
[0074]  実施形態では、相分離器は、壁によって画定され、自身の長さの少なくとも一部にわたって実質的に円形の断面を有する導管、及び壁上に設けられた実質的に螺旋形の構造を備える。実質的に螺旋形の構造は、壁内の実質的に螺旋形の溝及び／又は壁に装着された実質的に螺旋形のワイヤとすることができる。溝及び／又はワイヤは親液性コーティングを備えることができる。このような螺旋構造は、液体が導管の表面に沿って流れ、気体が導管の中央を流れることが望ましい分離流の確立及び維持を助長する。これは乱流を、したがって振動を減少させることができる。
【００５６】
[0075]  実施形態では、導管は多孔質部材、例えばこれを通して液体を抽出できるマイクロシーブなどの多孔板の形態の壁によって、部分的に画定される。マイクロシーブについては以下でさらに、及び参照により全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２００６／００３８９６８号で説明されている。実施形態では、相分離器は、気体抽出導管の外面と導管の内面との間に環状ギャップを画定するように、導管の一部の中に構成された気体抽出導管をさらに備える。これらの構成によって、導管の外側及びその中央に確立された液体及び気体の流れを別個の流路内に誘導し、分離を効果的に固定することができる。
【００５７】
[0076]  実施形態では、流体ハンドリング構造は、基板と投影システムの最終要素の間にある空間に液体を少なくとも部分的に閉じ込めるように構成されたバリア部材を備える。投影システムは、パターン付き放射ビームを基板に投影するように構成される。相分離器はバリア部材内に封じ込められる。バリア部材内に分離器を設けることにより、２相流を取り出す点に可能な限り近くで、２相の分離を実行することができる。この方法で、振動の発生を可能な限り最小化することができる。
【００５８】
[0077]  本発明の実施形態は、表面から２相流で液体及び気体を除去するように構成された流体ハンドリング構造も提供する。流体ハンドリング構造は、表面を有し且つ２相流を第一流れと第二流れに分離するように構成された相分離器を備える。第一流れは、２相流より高い液体対気体比を有し且つ表面に沿って流れる。第二流れは、２相流より高い気体対液体比を有する。
【００５９】
[0078]  流体ハンドリング構造は、例えば乾燥デバイス（乾燥器とも呼ぶことができる）又は液浸メトロロジーデバイス内で使用することができる。乾燥器は、上述したように槽型又はオールウェット液浸システムの部分とすることができ、ここで液浸液は基板の一部に閉じ込められず、実質的に基板の表面全部にわたって流れることができる。乾燥器内で、液滴除去装置が基板の表面に存在する液体を除去する。実施形態では、基板の露光が終了した後、及び他の場所で、例えば現像、コーティング、ベーキング及びエッチング用のトラックで処理するために基板がリソグラフィ装置を去る前に、乾燥を実行することができる。実施形態では、リソグラフィ装置の外側にある別個のユニット内で露光した後、乾燥を実行する。液浸液を使用して液浸環境を再現するメトロロジーシステム内で測定した後に、乾燥を実行することができる。
【００６０】
[0079]  乾燥器を動作させるために、乾燥器が液浸システムから外されている基板上を通過する、及び／又は基板が乾燥器の下を通過することができる。実施形態では、液浸液を液浸システムから排液したら、及び／又は液浸システムへの液体供給を停止したら、基板に対して乾燥器を使用する。基板を覆う液体が薄膜から離脱して、多くの液滴を形成することがある。基板表面に対して乾燥器を使用すると、基板上に存在する液体が除去され、表面が乾燥する。
【００６１】
[0080]  本発明の実施形態は、基板に隣接する空間に閉じ込められた液浸液を通してパターンの像を基板に投影し、気体を有する２相流で基板から液体を除去するデバイス製造方法を提供する。２相流は第一流れと第二流れに分離され、第一流れは、２相流より高い液体対気体比を有し且つ表面に沿って流れ、第二流れは、２相流より高い気体対液体比を有する。投影するステップ及び除去するステップを同時に実行するか、投影するステップを実行した後に除去するステップを実行することができる。
【００６２】
[0081]  図８は、本発明の実施形態による流体ハンドリング構造のバリア部材１２ａの部分の断面図である。バリア部材１２ａは、投影システムＰＳの最終要素と基板Ｗの間の空間に液浸液１１を閉じ込めることを補助する。バリア部材１２ａの一方側のみ図示されているが、局所液浸液１１を完全に囲むように、例えば環形の形態であるように構成することができる。また、段がある垂直内壁を有するものとして図示されているが、内壁は他の形状を有する、例えば図７に示すように傾斜することができ、特に投影システムＰＳの下部分の輪郭に一致することができる。
【００６３】
[0082]  図８に示すように、バリア部材１２ａの下面と基板Ｗの間には、液浸液が通過して逃げられる狭いギャップがある。実施形態では、このギャップは液浸液の逃げを減少させるか、最小化するために、可能な限り狭く、長くすることができる。逃げる液体があれば全て、開口１２１を介して抽出される。開口１２１は低圧に接続され、局所環境から、例えば液浸液１１などの流体を、さらに例えば空気などの気体を引き込む。開口１２１は、液浸液１１の局所領域の周囲に完全に延在する連続的なスリット、又は一緒になって局所液浸液１１を実質的に囲む一連の比較的小さいスリットとすることができる。構造的理由から、開口１２１は特定の点にて小さいコネクタで橋渡しすることができる。
【００６４】
[0083]  開口１２１は、第一壁１２２及び第二壁１２３によって画定される。第一壁１２２は、液浸液１１の領域の側にある。液浸液１１は、その壁１２２を上方へ流れる傾向がある。第一壁１２２に沿った液体１１の優先的流れは、例えば第一壁１２２にコーティング又は表面レリーフを設けるか、壁１２２を作成する材料を選択することによって、第一壁１２２が第二壁１２３より小さい接触角、例えば９０°より小さい（例えば９０°より実質的に小さい）角度を有することにより促進することができる。同様に、第二壁１２３は、液体１１に対してより大きい接触角を有するように、選択された材料で作成するか、コーティングするか、処理することができる。壁１２２に沿った液浸液１１の優先的な流れは、開口１２１に入る液体と気体の分離を開始する。この分離は、流れの液体含有率が高い部分と気体含有率が高い部分を個々の異なるチャンバへと誘導することによって固定するか、維持することができる。
【００６５】
[0084]  これは、図８の実施形態では、例えば毛管１２５などの流路を画定するように第一壁１２２の隣に、それに実質的に平行に配置された仕切り１２４によって達成することができる。壁１２２を上方に流れる液体１１は流路１２５に、次にウェットチャンバ１２６に入る。流路１２５の幅、さらに所望に応じてその表面コーティングが、液体は入るが気体は入らないことを促進する。実施形態では、流路１２５の幅は０．５ｍｍから３ｍｍ、望ましくは１ｍｍから２ｍｍの範囲である。気体の方が容易に進路変更し、仕切り１２４と第二壁１２３の間のギャップを介してドライチャンバ１２７に入る。仕切り１２４は垂直である必要はなく、他の異なる角度に向けることができる。仕切り１２４は、気体又は液体がチャンバ間で実質的に１方向にしか移動できないようにすることにより、さらなる分離を実行するためにマイクロシーブ（以下でさらに説明）又は疎液性多孔膜（以下でさらに説明）で形成することができる。仕切り１２４の端部は図８ではテーパ状に図示されているが、この端部は平坦又は丸くすることができる。テーパ状又は丸くした場合、テーパ加工又は丸める加工は、仕切り１２４のいずれかの側又は両側に提供することができる。
【００６６】
[0085]  ウェットチャンバ１２６及びドライチャンバ１２７は、個々の低圧源、例えば真空ポンプ（図示せず）に接続される。低圧源は、液体の豊富な流れ及び気体の豊富な流れをウェットチャンバ及びドライチャンバからそれぞれ抽出し、最初に混合した２相流をスリット１２１に引き込む低圧も提供する。ウェットチャンバ１２６に入り、そこから抽出される流れは多少の気泡を含むことがあり、同様にドライチャンバ１２７に入り、そこから抽出される気体の流れは多少の液滴を含むことがあることに留意されたい。この段階で液体と気体の分離が完璧である必要はなく、振動を招くような不均一な流れの発生を減少させる、及び／又は蒸発を減少させる十分な分離が望ましい。
【００６７】
[0086]  本発明のさらなる実施形態によるバリア部材１２ｂが、図９に図示されている。前述したように、バリア部材１２ｂは、投影システムＰＳの最終要素と基板Ｗの間の空間に液浸液１１を閉じ込めることを補助する。多少の液浸液が、バリア部材１２ｂと基板Ｗの間のギャップを通して漏れることがある。この場合も、液浸液１１及び環境からの気体がスリット１２１内に引き込まれる。スリット１２１は壁１２２ａ及び１２３ａによって画定され、これはそれぞれ、スリット１２１に入る２相流を、第一壁１２２ａに沿った液体の豊富な流れと壁１２３ａに沿った気体の豊富な流れに分離するのを促進するように構成される。この実施形態では、スリット１２１がその入口で垂直である状態から、分離チャンバ１２８に遭遇する点で実質的に水平になるか、下方向に傾斜する状態へと曲がるように、壁１２２ａ及び１２３ａが湾曲していることが望ましい。この点で、第一壁１２２ａはスリット１２１の下側を形成する。したがって、重力が、第一壁１２２ａに沿って液体の豊富な流れを維持することを補助する。液体の豊富な流れと気体の豊富な流れが分離チャンバ１２８に入るにつれ、液体と気体は自然に分離する傾向があり、液体が分離チャンバ１２８の下部分を占有する。第一壁１２２ａは、液体１１に対して第二壁１２３ａより小さい接触角を有することが望ましい。これは、以上で詳述したものと同じ方法で達成することができる。
【００６８】
[0087]  分離チャンバ１２８の下部分から液体を抽出するように、実施形態では分離チャンバ１２８の上部分から下部分へと突き出し、低圧（図示せず）に接続された液体抽出導管１３０によって、液体抽出開口が提供される。液体抽出導管１３０の開口のレベルは、分離チャンバ１２８内の液体のレベルを制御するように設定することができる。チャンバ１２８内の液体のレベルに応じて、多少の気体も抽出されることがある。これは、マイクロシーブを設けることによって減少させるか、最小化することができる。マイクロシーブは多孔質部材である。実施形態では、マイクロシーブは多数の小さい貫通穴を有する薄い板を備えることができる。マイクロシーブ上の低圧、穴のサイズ、及び抽出される液体を適切に制御することにより、実質的に液体のみがマイクロシーブを通過するように構成することができる。マイクロシーブは、液浸液に対して９０°未満、例えば実質的に９０°未満の接触角を有する材料で形成することが望ましい。マイクロシーブ上の低圧を制御し、マイクロシーブ上に常に液体があることを保証することにより、マイクロシーブを通って気体が抽出されるのを防止することが可能である。このようなマイクロシーブのさらなる詳細が、参照により全体が組み込まれる米国特許出願公開ＵＳ２００６／００３８９６８Ａ１号に与えられている。適切なマイクロシーブが、オランダのStork Veco B.V.によって作成されている。
【００６９】
[0088]  分離チャンバ１２８から気体を抽出するために、チャンバ１２８の上面に気体抽出導管１３１を設ける。気体抽出導管１３１の入口は、熱膨張するフルオロポリマ膜などの疎液性多孔膜１３２で覆うことができる。適切な膜は、例えばゴアテックス（登録商標）という商標で市販されている。気体が全て分離チャンバから膜１３２を通して抽出されると、分離チャンバ内にある流体の残りの部分は液体であり、上述したマイクロシーブは必要ないことがある。分離チャンバ１２８が適切なサイズ及び形状である場合は、マイクロシーブ及び疎液性多孔膜を省くことができ、液体抽出開口をチャンバ１２８の底部に、気体抽出開口部分をチャンバ１２８の最上部に配置することによって分離が実行される。
【００７０】
[0089]  図１０は、図９に示したバリア部材１２ｂの変形であるさらなるバリア部材１２ｃを示している。バリア部材１２ｃ内では、第一及び第二壁１２２ａ、１２３ａによって形成された開口１２１が、図９のバリア部材１２ｂの開口１２１と同様に構成される。この場合も、これが分離流を分離チャンバ１２８内に供給し、液体の内容がその底部で分離する。抽出導管１３０を介して抽出するのではなく、分離チャンバ１２８の底部付近に、投影システムＰＳと基板Ｗの間の空間に戻る流路１３４へと開く出口１３３を設ける。この構成により、液浸液を再循環させ、投影システムと基板の間の空間に直接戻すことができる。これは、液浸液の消費を、及び流体ハンドリング構造との間に流れる液体の量も減少させることができる。図９の構造のように、気体は分離チャンバ１２８から気体抽出導管１３１を通って抽出され、その入口は任意選択の疎液性多孔膜１３２によって覆うことができる。図１０には、局所環境とスリット１２１の上部分及び／又は分離チャンバ１２８との間に流体連絡を提供する、制御された漏れ部１３５も図示されている。この制御された漏れ部１３５は、流れリストリクタを含み、スリット１２１及び分離チャンバ１２８内の低圧の制御に使用することができる。このような制御された漏れ部１３５は、本発明の他の実施形態にも使用することができる。
【００７１】
[0090]  図９及び図１０を参照しながら説明した実施形態では、（上述したような）実質的に水平のマイクロシーブを使用して、分離チャンバを２つの部分に分割し、気体が液体で充填された下部分に入るのを実質的に防止することができる。図１０を参照しながら説明した実施形態では、図９に示した導管１３１及び１３３と同様の気体及び液体抽出導管を設けて、チャンバ１２８内の液体レベルを制御することができる。
【００７２】
[0091]  本発明の実施形態によるさらなるバリア部材１２ｆが、図１１に図示されている。この実施形態では、ギャップに沿ってバリア部材１２ｆと基板Ｗの間を通る液浸液１１が、周囲からの気体と一緒に開口１２１に引き込まれ、したがって導管１２９内に２相流を形成する。追加の気体が気体源１３６から供給されて、２相流中の気体の量を増加させ、次にこれが導管１３７に入る。このことと、その結果として増加する流量が、導管１３７内での２相流の分離を促進する。導管１３７内で、液体は導管の外側１３８を流れ、気体は主に中心１３９を流れる。導管１３７の内面は、図１４から図１７を参照しながら以下で説明するように、これを促進するように変更することができる。実施形態では、導管１３７は導管１２９より広い。
【００７３】
[0092]  図１９及び図２０を参照しながら以下で説明するように、分離した流れの進路を変更する構成も使用することができる。気体供給部１３６から供給された追加の気体は、開口１２１を通して取り上げた気体と同じである必要はない。追加の気体は、ポンプによって装置の周囲から取得するか、加圧された気体供給でもよい。このような追加の気体供給は、所望に応じて本発明の他の実施形態で使用することができる。
【００７４】
[0093]  本発明のさらなる実施形態によるバリア部材が、図１２の部分切り取り斜視図に図示されている。図には、バリア部材１２ｄの下板１４０が図示されている。下板１４０は、投影システムＰＳと基板Ｗの間の空間に供給される液浸液が通る小さい貫通穴１４１の輪、及び１組の抽出口１４２（図では１個しか直接見えない）を備える。底板１４０の下を流れる液体及び局所環境からの気体を備える２相流体の流れは、抽出口１４２を通して抽出される。抽出口１４２は、バリア部材１２ｄの本体を通って垂直流路１４３へ通じる。その最上部で、流路１４３は概ね水平の分離チャンバ１４４へと開く。隣接する導管１４３の間には、流れ誘導構造１４５が設けられる。流れ誘導構造は湾曲表面を有する。湾曲表面があるので、流れ誘導構造１４５は平面図が概ね半円形又は半楕円形である。これらは離間され、したがって導管１４３の上端と分離チャンバ１４４の主要部分との間に、発散又は広がった壁を有する通路が画定される。通路は、導管１４３の上端からの距離が増加するにつれて広がる。図１２からは、分離チャンバ１４４から液体及び気体が出るための開口を画定することができる上面が省略されている。上面は、バリア部材１２ｂの上板とすることができる。上板は分離チャンバ１４４を閉じることができる。上面の開口は、液体及び気体抽出流路の開口を画定する。実施形態では、上板の１つの開口を使用することができる。この場合、液体及び気体は、１つの流路内を別々に流れるように構成される。
【００７５】
[0094]  使用時には、バリア部材１２ｄと基板Ｗの間にあるギャップからの２相流が、流路１４３を上方に流れる。次に、流れは急に方向転換し、水平に流れて分離チャンバ１４４に入る。この急な方向転換により、液体は分離チャンバの表面に沿って、例えば分離チャンバ１４４の上側を閉じる上板の下側を優先的に流れる。したがって、液体の流れが混合した２相流から分離する。液体の流れは、残りの流体、つまり気体を気体の流れとして流れるままにする。
【００７６】
[0095]  流れ誘導構造１４５は、流路１４３を出た流れを最初に閉じ込める。流れ誘導構造１４５は、流路１４３から２相流を誘導する。流れ誘導構造間の通路が流路１４３からの距離の増加とともに広がるにつれ、通路の表面積が増加する。通路の表面積が増加すると、より多くの液体が引き込まれて、分離チャンバ１４４の表面に沿って流れる。流れ誘導構造１４５によって実際に、２相流が分離チャンバ１４４の中心に向かって移動するにつれて広がることができる。したがって、流路１４３からの距離が増加すると、２相流内の相分離が改良される。
【００７７】
[0096]  流れ誘導構造１４５は、気体及び液体の流れ（つまり分離された２相流）を開口へと誘導することができる。２相流は、分離された２相流として、又は液体と気体の分離された流れとして分離チャンバを去る。分離チャンバ１４４を出る流体が通る開口は、上面に配置することが望ましいことに留意されたい。開口はチャンバの表面に、例えば非制限的に列挙するとチャンバの下面、チャンバの側部を画定する側面、又は流れ誘導構造１４５の表面に画定することができる。
【００７８】
[0097]  図１３は、本発明の実施形態による別のバリア部材１２ｅの部分切り取り斜視図である。図１３に示す特徴部は図１２に示したものと比較して拡大されていることに留意されたい。図１３のバリア部材１２ｅは、流れ誘導構造１４５の形状及び構成が図１２のバリア部材１２ｄとは異なり、流れ誘導構造１４６とラベルが付けられている。
【００７９】
[0098]  図１３では、流れ誘導構造１４６は平面図で導管１４３上部の開口のいずれかの側に突起を有する。各突起は表面が湾曲したローブを有することができる。平面図では、流れ誘導構造１４６はローブ間に窪みがある状態で二重ローブ状にすることができる。導管の開口は、ローブの間に配置して、窪みの中にあってよい。二重ローブ状構造の各ローブの隣接する壁又は内壁が合って、導管１４３への開口を部分的に画定する壁を画定することができる。各二重ローブ状構造のローブの外壁１４６ｂは、流れ誘導構造の残りの形状を画定する。ローブの外壁は収束して、二重ローブ状構造から誘導された第三ローブを形成することができる。第三ローブに近いローブの外壁は、流れ誘導構造の収束又はテーパ状部分とすることができる。実施形態では、流れ誘導構造をハート型と説明することができる。導管１４３は窪みへと開くことができ、これはハート型の尖頭１４６とすることができる。
【００８０】
[0099]  ローブに対向する分離チャンバ１４４の壁１４７は、ローブに対応するように整形される。壁の形状は窪みを画定する。各窪みは、対応する流れ誘導構造１４６から離れるように整形される（例えば湾曲する）。隣接する窪みは、平面図で一点にて合う。この点を縁部とすることができる。点は２つのローブ間にある導管１４３の開口に、つまり流れ誘導構造の壁に対向することができる。
【００８１】
[00100]  装置を使用する際に、導管１４３からの２相流は通路１４８に沿って誘導される。通路１４８は、流れ誘導構造１４６のローブ及び分離チャンバの壁の対応する窪みによって画定される。通路は湾曲してよい。２相流は、通路１４８に沿った湾曲した経路を辿ることができる。通路１４８内で、２相流は方向転換するにつれて分離することができる。２相流は、この段階で分離し始めることができる。２相流の湾曲した経路は方向転換し、実施形態ではこれは実質的に１８０°とすることができる。次に、２相流は分離チャンバ１４４の主要部分に向かって流れ、テーパ状部分に向かうことができる。
【００８２】
[00101]  流路１４３を出た時の急な方向転換は、通路１４８を通る流れの運動によって発生するサイクロン効果と組み合わされ、それによって２相流は２相流を液体と気体の分離した流れへと分離し始める（又はある実施形態では分離する）。２相流が隣接する流れ誘導構造１４６の間の通路に沿って流れるにつれ、２相流の相を分離し続けることができる。テーパ状部分１４６ｃに向かって、隣接する流れ誘導構造１４６の間にある通路の壁が発散する。通路が広がる。２相流が流れる表面積が増加し、それによって流体を散在させることができる。流体の相が液体と気体へと分離し始めると、表面積の増加は分離を促進し、増加させることができる。２相流は、例えばバリア部材１２ｅの上板（図示せず）内にあるような上面に画定された抽出流路の開口を通して抽出することができる。２相流は、１つの開口を通して抽出することができる。というのは、その中で複数の相が別個に流れているからである。
【００８３】
[00102]  本発明の実施形態では、実質的に円形の断面とすることができる導管を通して、２相流を搬送する必要があることがある。振動を引き起こし得る不均一な混合２相流の防止に役立てるために、導管内で液体と気体を分離することが望ましく、導管は円形とすることができる。本発明の実施形態では、２相流の液体内容物は、導管の軸方向にて気体流から半径方向外側に向かう環状流（つまり環状２相流）の採用が促進される。つまり、液体は導管の外側の内面に沿って流れることができ、気体は実質的に導管の中央に沿って流れる。これは、導管の内面内又は内面上の適切なコーティング及び／又は構造で達成することができる。
【００８４】
[00103]  図１４は、特別の表面処理をしていない円形断面の導管の断面図である。液体１１と導管１５０の壁との間には比較的大きい接触角がある。重力の影響で（流体を導管に通して流すためにそれに加えられる力に対して十分に強力である場合）、液体は導管１５０の底部に沿って流れる傾向がある。液体が溜まって、より大きい塊になり、導管の断面全体を充填することがある。このような断面の閉塞は流体の滑らかな流れを中断して、不均一な流れをもたらす。これをプラグスラグ流(plug-slug flow)と呼ぶことができる。図１５に示す本発明の実施形態では、親液性コーティング１５１が導管１５０の内壁（つまり、処理することができ、周囲の表面に対して接触角が小さい表面部分）上にある。これは、液体１１と導管１５０の壁との間の（つまり表面部分における）接触角を小さくする。これによって液体が導管１５０の内面に、例えば導管１５０の底部に散乱して、液体層に入る。液体層は、液体１１がスラグを形成して導管の断面部分を充填する傾向を低下させる。流れによって引き起こされる振動を減少させることができる。
【００８５】
[00104]  図１６に示す実施形態では、導管１５０の内壁に親液性表面レリーフパターン１５２が形成される。このパターン１５２は、液体１１が導管１１の部分により広く散在するのを促進するばかりでなく、１つ又は複数の通路を形成し、それに沿って液体の小さい流れを形成することができ、これも液体１１がスラグを形成する傾向を低下させる。
【００８６】
[00105]  実施形態では、疎液性（接触角が大きくなった）表面レリーフパターンが同様の結果を達成することができる。パターニングは（疎液性であれ親液性であれ）、導管上の材料のコーティング、導管の表面レリーフ、突起又は溝などの物理的構造、又はこれらの特徴のいずれかの組み合わせによって形成することができる。パターニングはコイル状パターンを有することができる。パターニングを適用しない場合に、表面の接触角の調節又は変更を実行しないように、パターニングを未処理表面に適用することができる。実施形態では、有効表面はパターン付き特徴部の間である。実施形態では、導管の表面全体は接触角を調節した表面とすることができる。つまり、疎液性及び親液性パターニングが組み合わせて存在することができる。
【００８７】
[00106]  本発明の実施形態では、導管１５０の内側に螺旋構造を形成することができる。この螺旋構造は１つの形態又は形態の組み合わせをとることができる。例えば図１７に示すように、銃身の施条と同様に導管１５０の内壁に螺旋溝１５３を形成することができる。図１８に示すように、例えばワイヤなどの螺旋突起１５４を実質的に導管の内面に配置することができる。（ワイヤの場合、ワイヤを導管に挿入することができる）。突起１５４は親液性材料で作成するか、それでコーティングすることができる。代替的又は追加的に、図示されていないが螺旋形隆起（つまり突起）をコーティングの内壁に配置する。それぞれのケースで、螺旋構造は液体１１が導管１５０の内壁に当たって環状に流れるのを促進する。溝、コイル又は隆起の深さ又は高さ、そのピッチ及び開始数は、２相流中の液体及び気体の予想される流量に基づいて選択することができる。一例では、６ｍｍ（内径）のホースに、６ｍｍ±２ｍｍのピッチを有する直径０．５ｍｍのステンレス鋼ワイヤの内ばねを設けた。この構成は、約１：２５０の水の比率で滑らかな流れを提供するのに効果的になることがある。実施形態では、螺旋構造のピッチは導管の直径の５０％より大きい。実施形態では、螺旋構造のピッチは導管の直径と実質的に等しいか、それより大きい。
【００８８】
[00107]  導管１５０内で２相流を分離して環状流にするか、（２相流が環状流として供給されている場合に）環状流を維持した場合、液体と気体の進路を変更して別個の導管に入れることによってその分離を固定するか、維持することが望ましい。２相環状流は、図１２及び図１３に図示し、それを参照しながら説明した流体ハンドリング構造から供給することができる。したがって、導管１５０は、分離チャンバ１４４を出る流体が通る開口に接続することができる。
【００８９】
[00108]  相流分離の固定を達成するのに役立つ２つの構成が、図１９及び図２０に図示されている。図１９では、導管１５０の壁の部分１５５が上述したようにマイクロシーブで形成される。上述したように、マイクロシーブは自身内に形成された多数の小さい穴を有する薄い金属板とすることができ、穴のサイズは、特にシーブの他方側の空間が液体で充填された場合に、望ましくは液体のみが通過するように決定される。この方法で、気体が導管１５０を流れ落ち続ける間に、液体を導管１５０から抽出することができる。図２０では、より小さい管１５６が導管１５０の中心に挿入され、したがって導管１５０の中央を流れ落ちる気体が、より小さい管１５６に入り、したがって優先的に導管１５０の内壁の周囲に流れる液体から分離することができる。この構成は、言うまでもなく図１９のマイクロシーブ構成と組み合わせることができる。
【００９０】
[00109]  図２１Ａから図２１Ｄは、図８及び図９を参照しながら説明したように、液体と気体を分離するためにマイクロシーブを使用することに伴って生じ得る問題、及びその解決法に関する。図２１Ａは、チャンバ１６０などの容積内で液体１１を気体から分離又は除去するためにマイクロシーブ１６１を使用する従来の状況を示す。チャンバ１６０は例えば、基板テーブルの表面と基板の表面の間に画定されたギャップ（一般的に基板気泡抽出システムとして知られる）に、又は流体ハンドリング構造１２の下側のように制限された空間に隣接するギャップに接続される。マイクロシーブ１６１は、例えば抽出導管１６４などの容積からチャンバ１６０を分離する。抽出導管１６４は液体で充填される。マイクロシーブ１６１を通して抽出した液体を、抽出導管１６４を通して除去することができる。マイクロシーブ１６１を通して液体１１を引き出すように抽出導管１６４に低圧を加えても、追加の液体がチャンバ１６０に入らない場合、図２１Ｂ、図２１Ｃに示すような状況が生じることがある。これで生じることは、抽出導管１６４内の低圧が上昇するにつれて、抽出導管１６４内のマイクロシーブ１６１の表面に気泡１６２が現れ始めることがあることである。気泡が形成されると、通常は気体がマイクロシーブ１６１を通過するのを防止する表面張力効果が局所的に作用しなくなり、気泡１６２が急速に拡大して、図２１Ｃに示すように抽出導管１６４内でマイクロシーブ１６１の隣に気体層１６３を形成することがある。この状況でチャンバ１６０に入る追加の液体は、チャンバ１６０内に捕捉されることがある。液体ではなく気体が抽出導管１６４に入ることがある。
【００９１】
[00110]  本発明の実施形態によれば、解決法は導管１６４内の液体１１中にカレント(current)を提供することである。カレントは、マイクロシーブ１６１の面に直角である、例えば導管１６４を部分的に画定するマイクロシーブの表面にあるコンポーネントにより、ある方向に流れることができる。カレントは、マイクロシーブ１６１の面に対して実質的に直角にできることが望ましい。このカレントは、抽出導管１６４の１つの部分に追加の液体を供給し、それを別の部分から抽出することによって、又は単純に抽出導管１６４内に液体の再循環流を設定することによって達成することができる。液体１１中の流れは、気泡１６２が拡大する前に、それをマイクロシーブ１６１から離す。気体がマイクロシーブを通過するのを制限する表面張力の効果が維持される。この構成の結果、小さい気泡がマイクロシーブ１６１を通って抽出導管１６４内の液体に入ることができる。しかし、これは通常、マイクロシーブ１６１の下に完全な気体層を形成するほど望ましくないものではない。
【００９２】
[00111]  上述した実施形態は、２相流を少なくとも部分的に別個の流れ、つまり液体含有率が比較的高い（液体の豊富な）流れ、液体含有率が比較的低い（気体の豊富な）流れに分離する様々な異なる構成を提供する。液体の流れと気体の流れに完全に分離する必要はない。振動及び／又は蒸発冷却を減少させるのに十分な分離が望ましい。１つのチャンバ又は導管内で分離を実行することができる。その後、別個の流れを別個のチャンバ又は導管に誘導することによって、このような分離を実質的に固定することができる。
【００９３】
[00112]  ２相流の分離は複数の段階で実行することができる。上述した実施形態のいずれかで生成された液体の豊富な流れ及び／又は気体の豊富な流れを、入力として他の実施形態のいずれかの１つ又は複数の分離器に、又は別の同様の段階に提供することができる。この方法で、益々完全な分離を達成することができる。特に、図８から図１３のいずれかを参照して説明したような分離の出力を搬送する、及び／又は図１５から図２１Ｄのいずれかを参照しながら説明したような構成でさらに分離することができる。
【００９４】
[00113]  本発明の実施形態は、任意の２相流に適用することができる。液浸リソグラフィ装置では、本発明の実施形態を使用して分離することができる２相流の特定の源は、乾燥器、液滴又は薄膜除去デバイス、及び／又は気泡抽出デバイス（例えば基板とセンサ又は閉鎖ディスクと基板テーブルの間又はその下、又は基板テーブルと交換ブリッジ又は測定ステージの間のギャップ、又はバリア部材と基板又は基板テーブルの間のギャップ、又は基板テーブル上の樋から液体及び気体を抽出する）を含む。
【００９５】
[00114]  ２相流の分離は可能な限りその源の近くで実行することが望ましいことがある。したがって、本発明の実施形態による相分離をバリア部材、基板テーブル、抽出導管、交換ブリッジ又は測定ステージに組み込むことができる。
【００９６】
[00115]  本発明の実施形態では、装置の様々な部分で流量及び流れの圧力を制御することにより、分離の有効性を改善できることがある。このような制御は、例えば低圧源、液体及び／又は気体源、及び制御可能な弁などに接続された適切な制御システムによって実行することができる。制御システムは、ソフトウェア、ハードウェア、又はソフトウェアとハードウェアの組み合わせで実現することができる。制御システムは、２相流に影響し得る装置の他の部分の状態及び動作を予想するか、それに応答するように、装置の他の部分のサーボ機構及び又は制御システムに応答可能にすることができる。
【００９７】
[00116]  態様では、基板を保持するように構築された基板テーブルと、基板テーブルの若しくは基板テーブルによって保持された基板の表面、又は基板テーブルと基板の両方から２相流で液体及び気体を除去するように構成された流体ハンドリング構造を備えるリソグラフィ装置が提供され、流体ハンドリング構造は、表面を有し且つ２相流を第一流れと第二流れに分離するように構成された相分離器を備え、第一流れは、２相流より高い液体対気体比を有し且つ表面に沿って流れ、第二流れは、２相流より高い気体対液体比を有する。任意選択で、相分離器が第一及び第二壁を有し、液体が優先的に第一壁に沿って流れるように構成された流路を備える場合、第一壁が表面を画定する。第一壁は第二壁より小さい接触角を有することが望ましい。相分離器は、第一壁に沿って流れる液体が入るように構成されたウェットチャンバをさらに備えることが望ましい。ウェットチャンバは、第一壁及び仕切りにより画定されたスリットによって流路に接続されることが望ましい。第一壁は、流路の入口とウェットチャンバの間で実質的に直線であることが望ましい。スリットは、毛管力によって実質的に液体のみがスリットに入ることが促進されるように構成された幅を有することが望ましく、スリット幅は０．５ｍｍから３ｍｍ、望ましくは１ｍｍから２ｍｍの範囲であることが望ましい。第一壁は、流路がウェットチャンバに入る点にて第一壁が第二壁より低くなるように湾曲することが望ましい。相分離器は、疎液性の通気膜によってウェットチャンバから分離された気体抽出流路をさらに備えることが望ましい。相分離器は、ウェットチャンバの壁内に画定され、疎液性通気膜より低い液体抽出開口をさらに備えることが望ましい。相分離器は、液体をウェットチャンバから、基板とパターン付き放射ビームを基板に投影するように構成された投影システムとの間の空間に排液できるようにする排液経路をさらに備えることが望ましい。相分離器は、第二壁の開口を介して流路に接続されたドライチャンバをさらに備えることが望ましい。任意選択で、相分離器は、第一及び第二壁によって画定されたチャンバ、及び第二壁を通ってチャンバに入る複数の流路を備え、流路は第二壁に対してある角度で構成され、したがって流路からチャンバに入る２相流が少なくとも部分的に第一壁に沿った液体の流れと第二壁に沿った気体の流れに分離する。相分離器は、チャンバ内で流路の開口に隣接する複数の流れ誘導構造をさらに備えることが望ましい。流れ誘導構造は、開口から通じる流路を画定する湾曲表面を有し、流路は少なくともその長さの一部にわたって開口から離れると幅が増加することが望ましい。湾曲表面は、流路が少なくとも９０°、望ましくは１８０°曲がるように構成することが望ましい。任意選択で、相分離器は親液性表面を備え、親液性表面は導管内にあることが望ましい。親液性表面は親液性コーティングであることが望ましい。親液性表面は、自身上に設けられた親液性表面レリーフを有することが望ましい。任意選択で、相分離器は、壁によって画定され、自身の長さの少なくとも一部にわたって実質的に円形の断面を有する導管、及び壁上に設けられた実質的に螺旋形の構造を備える。実質的に螺旋形��構造は、壁内の実質的に螺旋形の溝、又は壁に装着された実質的に螺旋形のワイヤ、又は螺旋形である接触角表面パターニング、又は以上から選択された任意の組み合わせであることが望ましい。実質的に螺旋形の構造は親液性コーティングを有することが望ましい。相分離器は、気体抽出導管の外面と導管の内面との間に環状ギャップを画定するように、導管の一部の中に構成された気体抽出導管をさらに備えることが望ましい。任意選択で、表面は抽出できる液体が通る多孔質部材、望ましくは板によって部分的に画定される。任意選択で、相分離器は追加の気体を２相流に追加するように構成された気体供給部をさらに備える。任意選択で、流体ハンドリング構造は、基板と、パターン付き放射ビームを基板に投影するように構成された投影システムとの間の空間に液体を少なくとも部分的に閉じ込めるように構成されたバリア部材を備え、相分離器がバリア部材内に封じ込められる。
【００９８】
[00117]  態様では、表面から２相流で液体及び気体を除去するように構成された流体ハンドリング構造が提供され、流体ハンドリング構造は、表面を有し且つ２相流を第一流れと第二流れに分離するように構成された相分離器を備え、第一流れは、２相流より高い液体対気体の比を有し且つ表面に沿って流れ、第二流れは、２相流より高い気体対液体比を有する。
【００９９】
[00118]  態様では、以上の流体ハンドリング構造を備える乾燥デバイスが提供される。
【０１００】
[00119]  態様では、以上の流体ハンドリング構造を備える液浸メトロロジーデバイスが提供される。
【０１０１】
[00120]  態様では、基板に隣接する空間に閉じ込められた液体を通してパターンの像を基板に投影し、気体を有する２相流で基板から液体を除去し、２相流を第一流れと第二流れに分離することを含む、デバイス製造方法が提供され、第一流れは、２相流より高い液体対気体比を有し且つ表面に沿って流れ、第二流れは、２相流より高い気体対液体比を有する。任意選択で、投影及び除去は同時に実行される。任意選択で、除去は投影を実行した後に実行される。
【０１０２】
[00121]  態様では、多孔板によって２つの部分に分離された導管又はチャンバを備える液体気体分離器であって、第一部分が実質的に液体で充填された導管、及び第一部分を部分的に画定する多孔板の表面に気泡が残るのを実質的に防止するように、液体を第一部分に供給するように構成され、液体中にカレントを発生するように構築され、配置されたカレント発生器、を備える液体気体分離器が提供される。
【０１０３】
[00122]  態様では、以上の分離器がある液浸システムを有する装置が提供され、装置はリソグラフィ装置又はメトロロジーデバイスである。
【０１０４】
[00123]  本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用誘導及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことが、当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）、メトロロジーツール及び／又はインスペクションツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板処理ツールに適用することができる。さらに基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。
【０１０５】
[00124]  本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ若しくは１２６ｎｍ、又はこれら辺りの波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射を網羅する。
【０１０６】
[00125]  「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折及び反射光学部品を含む様々なタイプの光学部品のいずれか一つ、又はその組み合わせを指す。
【０１０７】
[00126]  以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。例えば、本発明の実施形態は、上記で開示したような方法を述べる機械読み取り式命令の１つ又は複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム、又はこのようなコンピュータプログラムを内部に記憶したデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形態をとることができる。さらに機械読み取り式命令は、２つ以上のコンピュータプログラムで実現することができる。２つ以上のコンピュータプログラムを、１つ又は複数の異なるメモリ及び／又はデータ記憶媒体に記憶することができる。
【０１０８】
[00127]  上述したコントローラは、信号を受信、処理及び送信するのに適切な任意の構成を有することができる。例えば、各コントローラは、上述した方法の機械読み取り式命令を含むコンピュータプログラムを実行するために、１つ又は複数のプロセッサを含んでよい。コントローラは、このようなコンピュータプログラムを記憶するデータ記憶媒体及び／又はこのような媒体を受信するハードウェアを含んでよい。
【０１０９】
[00128]  本発明の１つ又は複数の実施形態は、任意の液浸リソグラフィ装置に、特に液浸液が槽の形態で提供されるか、基板の局所的な表面領域のみに提供されるか、閉じ込められないかにかかわらず、上述したタイプに適用することができるが、それに限定されない。閉じ込められない構成では、液浸液は基板及び／又は基板テーブルの表面上に流れることができ、したがって実質的に基板テーブル及び／又は基板の覆われていない表面全体が濡れる。このように閉じ込められていない液浸システムでは、液体供給システムが液浸液を閉じ込めることができない、又はある割合の液浸液閉じ込めを提供することができるが、実質的に液浸液の閉じ込めを完成しない。
【０１１０】
[00129]  本明細書で想定するような流体供給システムは、広義に解釈されたい。特定の実施形態では、これは、液体を投影システムと基板及び／又は基板テーブルの間の空間に提供する機構又は構造の組み合わせでよい。これは、１つ又は複数の構造、１つ又は複数の液体出口、１つ又は複数の２相流の流体出口、１つ又は複数の気体入口、及び／又は液体を空間に提供する１つ又は複数の液体入口を備えてよい。実施形態では、空間の表面が基板及び／又は基板テーブルの一部でよいか、空間の表面が基板及び／又は基板テーブルの表面を完全に覆ってよいか、空間が基板及び／又は基板テーブルを囲んでよい。液体供給システムは任意選択で、液体の位置、量、品質、形状、流量又は任意の他の特徴を制御する１つ又は複数の要素をさらに含むことができる。
【０１１１】
[00130]  「ガスナイフ」という用語は、特定の気体を必ず使用することを要求すると解釈せず、任意の気体又は気体の混合物を使用できることに留意されたい。
【０１１２】
[00131]  上記の説明は例示的であり、限定的ではない。したがって、請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を改修できることが当業者には明白である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【外国語明細書】
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